意念操控機器人并不遙遠 對老鼠進行實驗已成功
2009-09-27 08:33 來源:網易搜索
代理辦公機器人每天敬業地坐在辦公桌前,老板可在家通過遠程遙控處理事務,這不是科幻,而將是可以預期的未來的場景。對于意念控制機器人這一最高等級的目標,其實上世紀90年代,意念控制實驗就已付諸實施,實驗對象是老鼠,當時大獲成功。
今天,你可以放松下來,讓思緒翱翔,想象一下你正生活在一個長生不老,無需勞作的人間仙境。你只需要靠意念力操控代理機器人完成你的工作即可。
正在上演的美國電影“未來戰警”(Surrogates)描述的就是這樣一個世界。故事發生在并不遙遠的未來,人類生活在互相隔絕的世界里,各自躲在家中,彼此之間保持聯系的方式就是通過使用代理機器人。
科幻電影所演繹的場景并非遙不可及。腦機接口(brain-computer interface, BCI)技術可在人或動物的腦與外部設備間建立的直接連接通路。在單向腦機接口的情況下,計算機或者接受腦傳來的命令,或者發送信號到腦(例如視頻重建),但不能同時發送和接收信號。而雙向腦機接口允許腦和外部設備間的雙向信息交換。這就意味著用意念力操控機器人在理論上是行得通的。
然而,使代理機器人成為現實的核心技術則是遠程呈現技術。Trevor Blackwell是加州Anybots機器人公司的首席執行官,他說:“雖然目前的技術尚不能夠達到像電影所描述的機器人和真人不分伯仲的境界,但該領域的科技發展迅速,相信機器人代替人類勞作是并不遙遠的未來。”
如今遠程呈現技術Telepresence運用最為廣泛的領域即電視電話會議。遠程呈現技術提供立即與遠程位置連線的服務,以自然的環境,用真實的樣貌,活生生參加者的視頻影像,以及高傳真、低延遲的指向型音效,達到盡管旁邊的與會者遠在網絡的另一端,但他們的圖像卻以真人大小的格式顯示在會議室的顯示屏幕上的效果。每一個動作與表情都捕捉的淋漓盡致,你絲毫感覺不到任何別扭與異樣。
一家名為NextGen的美國市場調查公司的最新數據顯示,在未來五年,遠程呈現技術將成為美國市場一項主流服務,屆時,美國的私人機器人行業將會發展成為擁有16億個機器人需求的龐大市場,這意味著幾乎每家每戶都將擁有一個私人機器人。
這項調查的負責人Larry Fisher說,安全監督和視察機器人將是遠程呈現技術大展拳腳的領域。這些機器人可以幫助不在家的主人查看寵物,家庭成員的生活情況,也可幫助醫護人員監督老弱者按時按量服藥。
根據NextGen公司的調查,目前市面上絕大多數機器人均為擁有網絡攝像和揚聲器功能的可移動機器人。主人可通過互聯網對其進行操控。
圖2:QA代理辦公機器人每天敬業地坐在辦公桌前,老板可在家通過遠程遙控處理事務。
Trevor Blackwell的Anybots公司新進研發了一款名為QA的辦公室替身機器人。它承襲了人體的雛形,頂著一個如ET外星人似的大腦袋,眼睛是無線攝像頭,而胸口的屏幕所顯示的是其主人的照片。主人可通過無線網絡對其進行操控,也可為其戴上一副特制的虛擬現實眼鏡和傳感手套,再將這些裝備與互聯網相連,那么主人坐在家中,就可遠在千里,卻充分體驗機器人周遭的世界了。
有了QA機器人的協助,Trevor Blackwell的生活變得非常愜意,每天可以睡到自然醒。QA作為他的代理,每天敬業地坐在辦公桌前。需要處理業務時,Trevor Blackwell就用頭戴藍牙耳機通過QA與同事交流。需要QA移步處理事務時,它也可充分勝任,并勤勤懇懇地將看到的,聽到的原原本本呈現給在家休閑的Trevor Blackwell。
并非所有遠程代理機器人都是用于私人服務的。加州的InTouch Health公司是一家為醫院提供醫護遠程機器人的科技企業。InTouch Health公司的首席執行官Yulun Wang透露,由于醫生不可能無時無刻地堅守崗位,且偏遠地區存在醫護人力資源匱乏的情況,因此他的目標即通過機器人為病人提供精準的醫療指導和診斷。尤其對于中風,嚴重外傷和高危妊娠的病人而言,立刻得到救治是獲得新生的關鍵。
Yulun Wang說,如今密西根圣約瑟夫慈愛醫院擁有為中風病人提供最尖端治療的儀器和高水平醫生。但對于偏遠地區而言,軟硬件水平明顯是非常落后的。但是,有了InTouch Health公司的 RP-7i機器人, 醫生即可通過互聯網為病人診治。如今,分布在密西根各地的31家醫院都可利用圣約瑟夫慈愛醫院的優秀的人才資源,他們還成功地利用RP-7i機器人遠程指導手術,為患者提供最好的醫療服務。
而對于意念控制機器人這一最高等級的目標,其實上世紀90年代,意念控制實驗就已付諸實施,實驗對象是老鼠,當時大獲成功。科學家們成功記錄到了老鼠大腦頂葉皮質5個不同區域里46個神經元的電活動情況。
他們教一只被關在籠子里的老鼠用意念來控制飲水裝置,研究人員在老鼠的頭上安置了一套小型的“腦-機接口”。“腦-機接口”與操縱桿———水槽通路成一并聯關系。每當老鼠按動操縱桿的時候,“腦-機接口”就會同步記錄下老鼠大腦皮層運動區內46個神經元的電活動情況。
當確信老鼠已經建立了通過按動操縱桿來獲取飲用水的條件反射以后,研究人員切斷了操縱桿與活動水槽之間的聯系,而將水槽與“腦-機接口”連在了一起。
在接下來的時間里,研究人員終于讓老鼠漸漸地意識到,即使它不用前爪去按動操縱桿,只要它眼睛盯著水槽,心里想著自己要用前爪按動操縱桿,水槽也會被自己的意念所驅動的機械臂帶動,繼而送水進來。
漸漸地,參加實驗的6只老鼠有4只學會了這一本領———只要腦子里想著要去按動水槽,與它們的大腦相連的BMI就會幫助它們讓水槽送水進來。
當然,人不等同于老鼠。比如如何將微型電極植入人類大腦就是難題之一。如果這一難題得到解決,那么人類用意念控制機器人就不再僅僅是科幻片當中才有的匪夷所思的幻想了。